问题
解答题
给定抛物线C:y2=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A、B两点. (Ⅰ)设l的斜率为1,求
(Ⅱ)设
|
答案
(I)C的焦点为F(1,0),直线l的斜率为1,所以l的方程为y=x-1.
将y=x-1代入方程y2=4x,并整理得x2-6x+1=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1+x2=6,x1x2=1,
•OA
=(x1,y1)•(x2,y2)=x1x2+y1y2=2x1x2-(x1+x2)+1=-3.|OB
|•|OA
|=OB
•
+x 21 y 21
=
+x 22 y 22
=x1x2[x1x2+4(x1+x2)+16] 41
cos<
,OA
>=OB
=-
•OA OB |
|•|OA
|OB
.3 41 41
所以
与OA
夹角的大小为π-arccosOB
.3 41 41
(II)由题设知
=λFB
得:(x2-1,y2)=λ(1-x1,-y1),即AF x2-1=λ(1-x1)(1) y2=-λy1(2)
由(2)得y22=λ2y12,∵y12=4x1,y22=4x2,∴x2=λ2x1(3)
联立(1)(3)解得x2=λ.依题意有λ>0.
∴B(λ,2
)或B(λ,-2λ
),又F(1,0),λ
得直线l的方程为(λ-1)y=2
(x-1)或(λ-1)y=-2λ
(x-1)λ
当λ∈[4,9]时,l在y轴上的截距为
或-2 λ λ-1 2 λ λ-1
由
=2 λ λ-1
+2
+1λ
,可知2 λ-1
在[4,9]上是递减的,2 λ λ-1
∴
≤3 4
≤2 λ λ-1
,-4 3
≤-4 3
≤-2 λ λ-1 3 4
直线l在y轴上截距的变化范围是[-
,-4 3
]∪[3 4
,3 4
].4 3